全 文 ：生态环境 2008, 17(2): 763-765 http://www.jeesci.com
Ecology and Environment E-mail: editor@jeesci.com
基金项目：上海市登山计划项目（06DZ19131）
作者简介：李建勇（1982－），男，硕士研究生，主要研究方向为园艺植物生理生态。E-mail:126438@sjtu.edu.cn
*通讯作者，E-mail: shanghaijt@hotmail.com
收稿日期：2007-09-17
香樟根际土壤化感作用的初步研究
李建勇，杨小虎，奥岩松*
上海交通大学农业与生物学院，上海 201101
摘要：化感作用是农林复合生态系统中作物相互作用的重要方式，它有十分重要的经济、生态意义。该研究采用常规水浸提
方法制备不同浓度的香樟（Cinnamomum camphora (L.) Presl.）根际土壤水浸提液，用生物测定法测定其对萝卜（Raphanus
sativus L.）、红苋菜（Amaranthus mangosfanus L.）和荠菜（Capsella bursa-pastoris (L.) Medic.）的种子萌发和幼苗生长的化
感作用。结果表明，浸提液浓度不同，其化感效应不同，受体植物不同，化感效应差别也较大，具体表现为，浓度较低时，
化感作用较小，对萝卜根生长起促进作用，随着溶液浓度的增大化感抑制作用逐渐增强，大致表现出低促高抑的规律；萝卜
受化感作用抑制作用较其他两种蔬菜小。通过研究可得出结论：香樟对蔬菜有较强的化感作用，香樟林地发展林-菜复合种
植一定要选择合适的蔬菜种类和科学的管理措施。
关键词：香樟；蔬菜；化感作用；水浸提液；根际土壤
中图分类号：Q948.1 文献标识码：A 文章编号：1672-2175（2008）02-0763-03
化感作用(Allelopathy)是指植物或微生物通过
产生化学物质并排至环境中而对另一种植物产生
直接或间接的作用[12]，当前的研究主要是化感物质
的分离、鉴定以及对种子发芽、根系生长以及地上
部分生长的影响研究。化感作用的意义非常重大，
印度学者 Narwal S.S.指出，化感作用研究主要有三
大作用，即提高粮食作物、蔬菜、水果和森林系统
的生产力；减少现代农业生产的负面效应，包括多
数种植作物间的负相互作用、植物养分的流失和农
药不合理使用造成的环境污染；为子孙后代保留未
受污染的自然环境和具有高生产能力的土地资源。
随着人口增长，土地资源减少，生态环境恶化
等矛盾的日益突出，农林复合经营日益受到重视，
并且在迅速发展。设计和构建农林复合生态系统涉
及到许多理论和实践问题。其中化感作用是不容忽
视的一个重要方面，还需要进一步的研究。香樟
（Cinnamomum camphora (L.) Presl.）是常见的绿化
树种，在我国南方有广泛栽培。以其为对象构筑林
-菜复合生态系统是提高林地综合利用率的重要方
式，但是其化感作用很少有人研究，如何开发香樟
林地，如何提高香樟林地的经济、生态效益目前还
没有报道。本研究对香樟对几种蔬菜的化感作用进
行测定，以期为林-菜复合生态系统的构建提供参考
和依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
研究所用香樟根际土壤样品采自上海交通大
学七宝校区香樟林圃，受试材料为萝卜（Raphanus
sativus L.）、红苋菜（Amaranthus mangosfanus L.）
和荠菜（Capsella bursa-pastoris (L.) Medic.）。
将采取的土壤置于通风处自然风干，然后磨
碎，过40目筛。取1 000 g于烧杯中，加入1 000 mL
蒸馏水，在摇床上振荡12 h，暗光静置24 h，然后
3 500 r·min-1离心20 min，过滤后即得原液。然后用
蒸馏水按1 1∶ 、1 3∶ 和1 5∶ 的比例进行稀释，即得
到处理液：T1(土壤水浸提液1 5)∶ 、T2(土壤水浸提
液1 3)∶ 、T3(土壤水浸提液1 1)∶ 浸提液试验前新鲜
制备。
1.2 种子萌发和幼苗生长试验
取高温(130 )℃ 消毒的培养皿，铺两层滤纸于其
中，将100粒消过毒 (0.3% KMnO4消毒液)的受体种
子均匀地放入培养皿中，取等量不同处理液分别加
入不同的培养皿中，每个处理重复3次，对照采用
蒸馏水来培养受试种子。于自然条件下培养6 d，每
天补充适量处理液并记录种子发芽数，6 d后计算发
芽率。另外选取20粒发芽一致的种子放入垫有两层
滤纸的培养皿中，分别加入各浸提液进行培养，每
个处理重复3次，8 d后测量根长、株高、根冠比以
及根系活力。
1.3 数据处理
对样品测试结果，用excel做数据统计，用
SAS9.1进行数据处理。
种子萌发试验所得数据采用最终萌发率和发
芽速度指数I [1]来定量，发芽速度指数按如下公式进
DOI:10.16258/j.cnki.1674-5906.2008.02.075
764 生态环境 第 17卷第 2期（2008年 3月）
行计算[2]
I=(6×X1+5×X2+4×X3+3×X4+2×X5+1×X6)
X为每隔24 h发芽种子数
采用Williamson等[3]的方法，应用化感作用效应
指数(RI)，公式如下
RI=1-C/T (T≥C)
RI=T/C-1 (T
指数（RI>0时为促进作用，RI<0时为抑制作用，绝
对值的大小与作用强度一致）
2 结果与分析
2.1 根际土壤浸提液对受试植物种子萌发的影响
不同浓度的根际土壤浸提液对几种蔬菜种子
萌发的影响如表 1所示。浸提液对三种植物种子萌
芽都有不同程度的抑制作用，表现为随着浸提液浓
度的增加，其化感抑制作用增强，受试蔬菜不同，
所受化感效应也不相同。可以看出，土壤水浸提液
处理不仅导致种子萌芽率降低，而且还延缓了种子
的萌发时间，高浓度浸提液处理下，萝卜、红苋菜
和荠菜种子的发芽速度指数分别比对照下降了 77、
69和 52，与对照差异显著。
2.2 根际土壤浸提液对受试植物幼苗生长的影响
不同浓度浸提液对几种蔬菜植株幼苗根长和
株高的影响如表 2所示。结果表明香樟对蔬菜的化
感作用表现为浓度效应和种类效应，即随着浸提液
浓度增加化感抑制作用增大，受试蔬菜种类不同，
化感作用大小不同。高浓度浸提液（T3）处理下，
处理与对照差异十分显著，而低浓度的浸提液（T1）
处理下，处理与对照没有显著差异。值得注意的是
在 T1处理下，萝卜根长为 10.98 cm，其化感作用
效应指数为 49.69%，这说明低浓度的根际土壤浸提
液对萝卜幼苗的生长有促进作用。由此可推断，低
浓度的根际土壤浸提液可能会促进植物生长，此方
面还有待于进一步研究。
2.3 根际土壤浸提液对受试植物根冠比的影响
不同受体植物的根冠比在不同浓度浸提液的
处理下结果如图1所示，随着浸提液浓度的增加，
三种蔬菜的根冠比逐渐增大，在高浓度（T3）浸提
液处理下三种受体植物的根冠比都显著高于对照。
红苋菜和荠菜所受化感影响较大，荠菜的根冠比达
到2.375，与对照差异极显著。综上所述，可以推测
土壤水浸提液处理促进了根的生长，或同时抑制了
地上部分的生长、吸收。
2.4 根际土壤浸提液对受试植物根系活力的影响
不同浓度浸提液对受体植物根系活力的影响
如图 2所示。结果显示，浸提液对蔬菜幼苗根系活
力的影响较小，红苋菜和荠菜的根系活力在三种浸
提液处理下均高于对照，而萝卜却恰恰相反，其在
浸提液处理下的根系活力均低于对照，T1处理下，
其根系活力比对照低 0.07 mg·g-1·h-1。
3 讨论与结论
在自然界中，化感物质主要过雨水和雾滴等的
淋溶进入土壤而发生化感作用[8] ，因此本试验采用
表 1 样品水浸液对受体种子萌发的影响
Table 1 The effect of the sample extracts on germination of the accepters
受试材料
萝卜
Raphanus sativus L.
红苋菜
Amaranthus man-
gosfanus L.
荠菜
Capsella bursa-pastoris
(L.) Medic
处理
发芽率/% I 发芽率/% I 发芽率/% I
CK 99.3aA 446 95.7aA 353 91aA 318
T1 92.7abA 410 90.7aA 334 84abA 302
T2 81.7bcB 375 88.3abA 288 78bB 275
T3 80.7bcB 369 82.0bA 284 71cB 266
注：不同小写字母者表示差异显著(P<0.05)，不同大写字母者表示
差异极显著(P<0.01)，下表同
表 2 样品水浸液对幼苗生长的影响
Table 2 The effect of the sample extracts on the growth of seedlings
受试材料
萝卜 Raphanus sativus L. 红苋菜 Amaranthus mangosfanus L. 荠菜 Capsella bursa-pastoris (L.) Medic 处理
根长/cm RI/% 株高/cm RI/% 根长/cm RI/% 株高/cm RI/% 根长/cm RI/% 株高/cm RI/%
CK 7.33aA 0 6.57aA 0 2.31aA 0 1.80aA 0 0.74aA 0 0.68aA 0
T1 10.98aA 49.69 4.56bB -30.54 2.09abA -9.13 1.41bB -21.73 0.65aA -12.16 0.67aA -1.47
T2 6.26bB -14.63 4.35bB -33.84 2.03bA -11.74 1.32cB -26.54 0.50bB -32.43 0.52bB -23.53
T3 5.83bB -20.45 3.31cC -49.63 1.66cB -27.83 1.23bcB -31.54 0.47bB -36.49 0.51bB -25.00
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
萝卜 红苋菜 荠菜
受试材料
根
冠
比
CK T1 T2 T3
图1 不同处理对受体植物根冠比的影响
Fig. 1 Effects of different extracts on root shoot ratio of the acceptors
{
李建勇等：香樟根际土壤化感作用的初步研究 765
最接近自然状态的常温水浸提法。研究发现，香樟
根际土壤存在一定的化感作用，对植物的化感效应
表现为浓度效应和种类效应，随着浓度的增加，化
感抑制作用越明显，且其化感作用表现为抑制种子
萌发和抑制幼苗生长的双重效应。这与 Chunga 和
Ahna[4]以及 Hari和 Dhiman[5]的研究有相似之处。
研究表明，香樟林地存在某些种类的化感物
质，其在高浓度下抑制植物萌发、生长。有研究表
明，植物精油中柠檬烯、蒎烯、樟脑、长叶薄荷酮、
桉树脑、香茅醇等萜类化合物能强烈抑制种子发芽
和幼苗生长[6]，因此可以确定，樟脑是香樟林地化
感物质的重要种类；在一定的低浓度下植物的生长
高于对照，这也表明化感物质不单纯是抑制作用，
在特定浓度和条件下会促进植物生长发育，提高产
量。这也和很多化感作用的相关研究相符[7-11]。
本研究结果表明香樟根际土壤含有一定的化
感物质，其对植物种子萌发、幼苗生长出现低促高
抑的现象，由此推测在合理的经营管理模式下林—
菜间作的农林复合系统模式是可行的。但是化感物
质对植物的作用是十分复杂的，实验室很难能模拟
出自然界的真实状况。所以，关于化感作用的理论
和应用还有待于深入研究。
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Allelopathy of rhizosphere soil of Cinnamomum camphora (L.) Presl
Li Jianyong, Yang Xiaohu, Ao Yansong
School of Agriculture & Biology, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 201101, China
Abstract: Allelopathy is an important Interaction of crops in agroforestry ecosystem. In the paper, the allelopathy of rhizosphere soil
of Cinnamomum camphora (L.) Presl extracts on three plant acceptors (Raphanus sativus L., Amaranthus mangosfanus L. and
Capsella bursa-pastoris (L.) Medic.) was explored by germination and growth experiments. Results showed that different concentra-
tion of aqueous extracts from rhizosphere soil of Cinnamomum camphora (L.) Presl had certain allelopathy on those acceptors, and
the allelopathy enhances with the increase in concentration. From the result, It could be concluded that the aqueous extracts of
rhizosphere soil of Cinnamomum camphora(L.) Presl had certain inhibitory effects on those acceptors, but under low concentration
treatment, some results were reverse.
Key words: Cinnamomum camphora (L.) Presl; vegetables; allelopathy; aqueous extracts; rhizosphere soils
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
萝卜 红苋菜 荠菜
受试材料
根
系
活
力
/ (
m
g•
g-
1•
h-
1)
CK T1 T2 T3
图 2 不同处理对受体植物根系活力的影响
Fig. 2 Effects of different extracts on root activity of the acceptors